嫌気濾過(脱窒)：硝酸塩を下げる方法

ウチに今あるのは淡水水槽のみなのですが、硝酸塩(NO3^–)は常時「ほぼゼロ」に抑えることができています。

「嫌気濾過」を調べようとして検索すると、非常にたくさんのサイトがヒットしますね。

いくつかのサイトにも書かれていますが、底床の嫌気層・嫌気域、あるいは、嫌気専用外部フィルターといった、嫌気専用区域(酸素が常に無い状態がずっと続いている場所)を人為的に設けるのは良くない、というのは私も賛成です。

ご存じとは思いますが、硝酸塩を脱窒するのは「通性嫌気性バクテリア」であって、この「通性」というところがミソだと思っています。

酸素があれば酸素を使って増殖・世代交代し、酸素が無くなれば窒素を使って硝酸塩(NO3^–)から窒素(N)を引っこ抜く、という代謝です。
バクテリアの命は短くて常に世代交代しているわけなので、ある程度の酸素 もなくちゃダメなんですよね。(詳細は Wikipediaの「脱窒」をご参照ください)

そして、人間がコントロールできない「ある程度の酸素」などという非常に微妙な調整を勝手にやってくれるろ材が「シーケム(Seachem) マトリックス(Matrix)」です。

結構お値段高めですが、メンテしていればずっと使えますし、嫌気濾過も考えるなら今のところこれに代わるろ材はないと思います。(好気濾過専用ろ材ならリング状セラミックでもエーハイムなどの純正ろ材でももちろん問題ないです、ウチでも併用していますし)

マトリックスは、大小様々(といっても普通のろ材よりは大きめ)なセラミックの石状のものなんですが、中心部にいくにしたがってその過程で酸素が消費されて減っていくように作られています。

つまり、表面は好気性バクテリアの住処、中心部にいくにしたがって通性嫌気性バクテリアの住処、という形です。マトリックスを「流れの早い場所に設置してください」と説明書に書いてあるのはそういう理由なんですね。

同じシーケムから出ている「デ・ナイトレイト」は「水流の緩いところに置く」ことになっているので、水流の緩いところが水槽内の一部分くらいしかない(フィルター内にはない)ウチの場合は、デ・ナイトレイトの効果を最大限には発揮させられず、マトリックスに変えたらうまくいった、という経緯もあります。

流量がかなり少ないフィルター(小型外部フィルターとか外掛け式フィルターの流量を絞るとか)でならデ・ナイトレイトの効果はあるのではないでしょうか。

では、バクテリア剤はというと、通性嫌気性バクテリアそのものが含まれているものが、バイコム21PD やシーケム(Seachem) スタビリティ(Stability) です。

これをずっと入れ続ければいいんじゃないかとも思いますが、それだと毎週(毎日?)入れ続ける費用もバカにならないですし、入れる量・頻度が適切かは人間には分からないので、各種バクテリア同士の繁殖バランスは自分達(バクテリア達)でとってもらうのが一番です。

ですので、「バクテリアの元」はたまに少量入れるくらいで、通常は、嫌気性バクテリアのエサだけ与えてやればいいと思っています。(好気性バクテリアのエサは常に水槽内にあるので)

通性嫌気性バクテリアが増殖・世代交代するのに必要なエサは炭素ですが、通常、水槽内で炭素源は自然に増えたりしないので、ウチでは、みりん(糖分もアルコールも炭素が含まれている)を人為的に入れています。

炭素源として使えるものならいいので、砂糖だけでやっている人、アルコールだけでやっている人、いろいろいらっしゃるようです。

ウチがなんで「みりん」なのかというと、「砂糖とアルコール、両方入ってるから好きな方使ってね」という意味と、計量しやすい、危険物じゃない、料理にも使えるのでムダに余ったりしない、などの理由です。

念のためですが、「みりん風味の調味料」ではダメです。本物の「本みりん」じゃないと。

テ○ラのナイトレイト○○○○とかイージー○○○○とかソレ系の商品もあるようで、「硝酸塩を減らせます」「水換えの頻度を減らせます」というのが謳い文句ですが、中身は炭素源(生分解プラスチック)と「成分不明の何か」が混ざったものなので、ウチでは成分のハッキリしている「みりん」を使っているというわけです。

あと、最初の2～3週間は、急激な増殖によって水が白濁する場合がありますので、ごく少量から初めるのがコツです。(ウチでは「ごく少量」でもほんの少し濁った感じが3週間ほど続きました)
もし白濁してもこの白濁自体は悪いことじゃなくバクテリアが増殖している証拠なんですが、酸素をかなり多く消費しますので「白濁したら強めのエアレ」でOKです。(この白濁に限ります)

そのうちバランスがとれてきて水も澄んできたら、安定したと判断してよいと思います。

現在ウチでは、80L水槽に毎日0.5mlを入れています。(これで適切な量・頻度なのかは自分でも分かりませんが、もう1年ほどこれでうまくいっているので、これでいいんじゃないかと)

これも、毎日やるという人と、週イチでいい、月イチでいい、と、人それぞれです。環境やエサの量など皆さん違いますし、長く続けていれば、自然と「自分のやり方」ができてくると思います。

嫌気濾過に必要なものをまとめますと、

通性嫌気性バクテリアが棲めるろ材：
マトリックス or デ・ナイトレイト or その他好きなもの (そのろ材を通る流量でいずれかを選択)
通性嫌気性バクテリアが含まれているバクテリア剤：
スタビリティ or バイコム21PD or その他好きなもの (お好みで選択または併用) (→ 嫌気濾過の立ち上げ初期のみ必要)
通性嫌気性バクテリアのエサ：
みりん or 砂糖 or アルコールなどの炭素源 (お好みで選択または併用)

となります。

くどくてすみませんが「嫌気層」「嫌気域」「嫌気BOX」などは管理・維持・危険性の面から全くおすすめできません。

P.S.
水換え頻度を少なくするために脱窒させているわけじゃないので、硝酸塩濃度が低いからといって水換え不要にはなりません。ご注意を。

P.S.2
水草水槽の場合は、水草が消費する分の硝酸塩(≒窒素)まで減らしてしまうかもしれませんので、施肥などのタイミングが変わってきます。

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